Necesidad de cimentaciones para las estructuras

La base de una construcción generalmente se considera como la parte de la estructura que transmite la carga superpuesta del edificio al suelo de soporte. La base debe ser proporcionada para garantizar que las cargas de construcción superpuestas no excedan la capacidad de carga del suelo y que los asentamientos diferenciales se mantengan al mínimo. Si las características de carga del suelo son buenas, la profundidad de los cimientos dependerá principalmente del diseño del edificio, es decir, la profundidad del sótano y la disposición del marco estructural. Si el suelo es inestable, entonces la base debe penetrar en el suelo pobre hasta un estrato más estable.

Normalmente, los suelos cerca de la superficie son menos estables y menos compactados que el material a cierta distancia debajo de la superficie. Al eliminar la capa superior de suelo inestable, el peso del edificio, si se distribuye uniformemente, puede ser soportado por el material más densamente compactado que ha sido expuesto. Cuando se encuentran buenas propiedades de soporte de suelo cerca de la superficie, la base se puede colocar a una profundidad mínima por debajo del nivel, generalmente dictada por el diseño del edificio o por la profundidad de penetración de las heladas.

Una base que se encuentra a una distancia relativamente corta por debajo del nivel final se denomina base poco profunda. Los cimientos poco profundos generalmente están hechos de hormigón armado colado en el lugar y consisten en zapatas aisladas para soportar cargas de columna, zapatas de tiras continuas debajo de muros de carga o una variación de ambos para garantizar la distribución adecuada de las cargas. Sin embargo, el término es relativo, ya que no existe una regla estricta para determinar cuándo una base poco profunda se convierte en una base profunda. Un tipo especial de base, conocido como base mate, puede caracterizarse como una base poco profunda o una base profunda, dependiendo de su ubicación.

Los cimientos que deben resistir grandes cargas de gravedad y reversiones de carga debido a los efectos de vuelco de las cargas de viento requieren mayores profundidades de cimientos para mantener la estabilidad de la superestructura. Para que los edificios grandes desarrollen un soporte adecuado para las cargas impuestas, no es raro que partes de sus cimientos se extiendan hasta el lecho de roca o hasta una profundidad suficiente para lograr la capacidad de resistencia a la carga a través de una combinación de fricción de la piel y soporte final, particularmente cuando el lecho de roca está demasiado profundo debajo de la superficie o la roca madre no es consistente o competente. Este tipo de base puede denominarse una base profunda y se logra mediante el uso de pilas, cajones, bases de paredes profundas, esteras y, en algunos casos, una combinación de esteras y pilas.

El tipo de base utilizada en cualquier caso particular depende del tamaño y la distribución de las cargas de construcción, la profundidad desde la superficie del suelo hasta la capa estable de material de apoyo, el tipo de material a través del cual debe pasar la base y la ubicación de la estructura.